Датчик положения вала

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в качестве датчика углового положения вала цифровых следящих систем. Датчик содержит генератор 1 импульсов, счетчик 2, формирователь 3 опорных сигналов, фазовращатель 4, нуль-орган 5, два регистра 6, 7. С целью повыщения помехоустойчивости в него введены регистр 8, сумматор 9, цифровой компаратор 10, датчик 11 кода, элемент 12 задержки, элемент 13 И. Перед записью в выходной регистр 6 информация анализируется путем сравнения разности кодов на (i-1)-м и i-M фазовых интервалах с некоторым постоянным числом. Если разность больще этого числа, то информация считается ложной и не записывается в выходной регистр 6, что позволяет исключить из выходной информации датчика всплески значений кода, вызванные импульсной помехой. 1 ил. У5 оо ю о О) сд ю

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ,„, 131

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4022252/24-28 (22) 12.02.86 (46) 30.06.87. Бюл. № 24 (71) Научно-исследовательский институт автоматики и электромеханики при Томском институте автоматизированных систем управления и радиоэлектроники (72) В. А. Подлягин (53) 621.317.39:531.717 (088.8) (56) Зверев А. Е. и др. Преобразователи угловых перемещений в цифровой код. Л.:

Энергия, 1974, с. 153 — 159.

Авторское свидетельство СССР № 934382, кл. G 01 Р 3/489, 1980. (54) ДАТЧИК ПОЛОЖЕНИЯ ВАЛА (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в качестве датчика углового положения

„„SU„„1320652 А1 (51) 4 G 01 В 7/00 Н 03 М 1 50 вала цифровых следящих систем. Датчик содержит генератор 1 импульсов, счетчик 2, формирователь 3 опорных сигналов, фазовращатель 4, нуль-орган 5, два регистра 6, 7. С целью повышения помехоустойчивости в него введены регистр 8, сумматор 9, цифровой компаратор 10, датчик 11 кода, элемент 12 задержки, элемент 13 И. Перед записью в выходной регистр 6 информация анализируется путем сравнения разности кодов на (i — 1) -м и i-м фазовых интервалах с некоторым постоянным числом. Если разность больше этого числа, то информация считается ложной и не записывается в выходной регистр 6, что позволяет исключить из выходной информации датчика всплески значений кода, вызванные импульсной помехой. 1 ил.

1320652

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в качестве датчика углового положения вала цифровых следящих систем.

Цель изобретения — повышение помехоусгойчивости путем определения и исключения из выходного результата информации, формируемой вследствие воздействия импульсных помех.

На чертеже приведена блок-схема датчика положения вала.

Датчик содержит генератор 1 импульсов, счетчик 2, формирователь 3 опорных сигналов, фазовращатель 4, нуль-орган 5, регистры 6 — 8, сумматор 9, цифровой компаратор 10, датчик 11 кода, элемент 12 задержки и элемент И !3.

Выход генератора 1 импульсов подключен к входу счетчика 2, выход старшего разряда счетчика 2 через последовательно соединенные формирователь 3 опорных сигналов и фазовращатель 4 подключен к нульоргану 5, выход нуль-органа 5 подключен к синхровходам регистров 7 и 8, а также соединен через элемент 12 задержки с первым входом элемента И 13, выход которого подключен к синхровходу первого регистра о, код с выхода счетчика 2 одновременно поступает на регистры 6 и 7 причем выход регистра 7 подключен к входу регистра 8 и к второму входу сумматора 9, выход регистра 8 подключен к первому входу сумматора 9, выход которого подключен к первому v:ходу цифрового компаратора 10. Второй вход цифрового компаратора 10 подключен к датчику 11 кода, а выход — к второму входу элемента И 13.

Датчик работает следующим образом.

Генератор 1 формирует импульсы стабильной частоты, поступающие на счетчик 2, старший разряд которого подключен к формирователю 3 опорных сигналов, который формирует два квадратурных синусоидальных напряжения, поступающие на первичные обмотки фазовращателя 4. Фаза выходного напряжения фазовращателя 4 оказывается сдвинутой относительно опорного напряжения на угол поворота его вала, момент перехода выходного напряжения через нуль фиксируется нуль-органом 5. По переднему фронту выходного напряжения нуль-органа

5 осуществляется запись кода угла в регистры 6 — 8, причем в регистр 6 информация записывается только в том случае, если имеется разрешение с цифрового компаратора 10, в противном случае в регистре 6 осгастся прежняя информация. Запрет на запись кода угла в регистр 6 формируется при выполнении условия. к,— к, к„ г,с К„К, — значения кодов угла на 1-м и (1 — 1) -м интервалах дискретизации; К; — максимально возможная разность кодов на интервале дискретизации при максимальной скорости вращения вала.

5 Вычисление разности кодов осуществляется сумматором 9, на первый вход которого поступает код К, с регистра 8, а на второй вход — код К; с регистра 7. Разность кодов сравнивается с постоянной величиной к; и если условие (1) выполняется, то запись кода К; в регистр 6 запрещается, если нет, то сигнал записи с нуль-органа 5, предварительно задержанный элементом 12 задержки на время выполнения указанных операций, через элемент И !3 проходит на син-!

5 хровход регистра 6, в который записывается код угла К;.

Если датчик положения получает питание от промышленной сети или питается от автономного источника, который одновременно питает какие-либо мощные приемники с импульсным потреблением энергии, то через емкости трансформаторов в цепи датчика проникает импульсная помеха, которая проявляется в виде высокочастотного импульса, наложенного на выходное напряжение фазовращателя и при высокой разрешающей способности датчика вызывает ложные срабатывания нуль-органа. 5. На выходе датчика это проявляется в виде шума, кратковременных резких изменений в показаниях.

30 В цифровых следящих системах скорость вращения вала, как правило, ограничена, поэтому известна и максимально возможная скорость изменения угла на интервале дискретизации:

0)макс

35,л, Кмакс= 7

2л1. (2) где io;a- — максимальная скорость вращения вала, рад/с;

= — — †часто дискретизации (f.—

fr частота задающего генератора, и — разрядность счетчика 2) .

Изменение угла за период дискретизации не может превышать величины определяемой выражением (2) . Следовательно, 45 если К" (ЛК;, то информация достоверна, в противном случае информация считается ложной и не записывается в регистр 6.

Формула изобретения

50 Датчик положения вала, содержащий генератор импульсов, счетчик, формирователь опорных сигналов, фазовращатель, нульорган, два регистра, выход генератора импульсов подключен к входу счетчика, выход старшего разряда группы выходов которого через формирователь опорных сигналов и фазовращатель подключен к входу нульоргана, группа выходов счетчика подключена к информационным входам первого регистра, 1320652

Составитель В. Подолян

Редактор А. Ог ар Техред И. Верес Корректор А. Ильин

Заказ 2649/44 Тираж 677 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1! 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 выход которого является выходом датчика положения вала, отличающийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в него введены третий регистр, сумматор, датчик кода, цифровой компаратор, элемент за- 5 держки, элемент И, выход которого подключен к синхровходу первого регистра, группа выходов счетчика подключена к информационным входам второго регистра, группа выходов которого подключена к информационным входам третьего регистра и первой группе входов сумматора, выходы которого подключены к первой группе входов цифрового компаратора, выход которого подключен к первому входу элемента И, выход нуль-органа подключен к синхровходам второго и третьего регистров и через элемент задержки к второму входу элемента

И, выходы третьего регистра подключены к второй группе входов сумматора, выходы датчика кода подключены к второй группе входов цифрового компаратора.